架空配電線路故障與防雷探討

摘 要：時(shí)代發(fā)展，整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)、生活都已經(jīng)離不開電力，人們對于電力的依賴性越來越強(qiáng)，所以搞好配電線路故障預(yù)防以及防雷等工作，保障電力傳輸至關(guān)重要。文章主要針對架空配電線路常見故障與防范進(jìn)行了分析，并就如何搞好架空配電線路防雷也提出了部分探討性措施。

關(guān)鍵詞：架空配電線路；故障；原因；防范；防雷

1 架空配電線路常見故障

1.1 架空配電線路單相接地故障

在架空配電線路系統(tǒng)中，該故障的發(fā)生頻率非常高，尤其是在雨水較多、空氣潮濕的時(shí)節(jié)更易發(fā)生。如果架空配電線路出現(xiàn)了單相接地故障，一方面會(huì)對供電造成影響，另一方面還可能會(huì)使相關(guān)設(shè)備受過電壓燒毀或是造成相間短路等。該故障是三相系統(tǒng)中的任何一相與大地發(fā)生了接觸而引起的，在進(jìn)行故障查找與處理的時(shí)候，首先要確保安全措施落實(shí)到位，確保工作人員的安全。如果在室內(nèi)有設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)了接地故障，在沒有防護(hù)措施的情況下，人體不能出現(xiàn)在故障點(diǎn)4米的范圍以內(nèi)；如果在室外，不得出現(xiàn)在故障點(diǎn)8米的范圍以內(nèi)。如果要進(jìn)入該范圍內(nèi)進(jìn)行作業(yè)，就要搞好安全防護(hù)措施，例如佩戴絕緣手套，穿戴絕緣靴，使用專業(yè)的專業(yè)工具等。

1.2 架空配電線路短路故障

（1）金屬性短路。金屬性短路出現(xiàn)的原因，是電位不同的兩個(gè)金屬導(dǎo)體發(fā)生了接觸而造成短路故障。當(dāng)該故障發(fā)生的時(shí)候，發(fā)生短路點(diǎn)的電阻會(huì)消失，短路電流會(huì)大幅增強(qiáng)。如果電位點(diǎn)在相互接觸的時(shí)候，經(jīng)過了一定的電阻，便算不得是金屬性短路。（2）非金屬性短路。發(fā)生非金屬性短路故障的時(shí)候，電阻不會(huì)安全的消失，短路電流與金屬性短路的電流相比會(huì)小很多，但是該故障發(fā)生的持續(xù)時(shí)間會(huì)比金屬性短路故障發(fā)生的持續(xù)時(shí)間更長，其可能造成的危害也有可能更大。（3）相間短路。在交流電路中，有相線（火線）和零線之分，架空輸電線路為3相4線制，即3條火線，1條零線，相間短路指3根相現(xiàn)（火線）之間，如兩相之間、或三相之間發(fā)生短路。相間短路的危害相當(dāng)之大，輕則燒毀設(shè)備，重則造成人身傷害，如觸電、刺眼、電弧燒傷，甚至是死亡。

2 架空配電線路常見故障原因分析

2.1 架空配電線路單相接地故障原因分析

在雨水較多、空氣潮濕的時(shí)節(jié)非常容易發(fā)生該故障，這多是由于單相斷線、導(dǎo)線接頭處過負(fù)荷燒斷或氧化腐蝕脫落、配電線路上絕緣子單相擊穿以及樹障等原因造成的。

2.2 架空配電線路短路故障原因分析

（1）外力破壞。來自外力破壞的故障因素有許多，比如在有風(fēng)有雨的陰雨天氣、樹之間的矛盾更加突出而導(dǎo)致短路故障，或是車輛由于累貨過高，在行駛中將導(dǎo)線掛斷、車輛將電桿撞倒、線路上纏繞有異物等等。（2）鳥害。在架空配電線路的轉(zhuǎn)角桿、T接桿以及隔離開關(guān)處就容易出現(xiàn)鳥導(dǎo)致的短路故障，這主要是因?yàn)樵谶@些地方的線路較為密集，有鳥在這里歇息或是筑巢便會(huì)造成相間短路。在線路較為密集的地方，即使線與線之間的距離達(dá)到了30厘米的安全規(guī)范要求，但如果鳥類的翅膀展開，就可會(huì)導(dǎo)致短路故障發(fā)生，另外線路密集也利于鳥類筑巢，但它們筑巢時(shí)所使用的鐵絲、樹枝等也可能會(huì)導(dǎo)致架空輸電線路出現(xiàn)短路故障。（3）架空配電線路自身導(dǎo)致的短路。比如在大風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)候，線路由于弧垂過大而又相互擺動(dòng)就可能會(huì)造成短路故障，還有當(dāng)線路或其它相關(guān)的設(shè)備使用時(shí)間過長，其絕緣性達(dá)不到安全標(biāo)準(zhǔn)，也可能會(huì)引發(fā)短路。（4）雷擊。當(dāng)雷擊出現(xiàn)的時(shí)候，其瞬間電流與電壓非常之大，普通架空配電線路之間的絕緣性完全承受不了，便有可能會(huì)導(dǎo)致相間弧光短路或是接地相間短路。

3 架空配電線路常見故障防范措施

3.1 架空配電線路單相接地故障防范措施

（1）時(shí)常進(jìn)行線路附近的樹枝修剪，防止線路與樹木之間出現(xiàn)沖突；（2）采取防雷措施，下文會(huì)做專門的詳述；（3）采用紅外線測溫儀進(jìn)行線路監(jiān)測，尤其是在線路負(fù)荷較高的時(shí)段，容易出現(xiàn)短路故障的地方要加大監(jiān)測力度，如果在監(jiān)測的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)線路出現(xiàn)了溫度過高的異常情況，就應(yīng)當(dāng)立即做出相應(yīng)的處理措施，防止故障發(fā)生。

3.2 架空配電線路短路障防范措施

（1）首先要防止來自外力因素對線路造成的故障。比如遷移桿塔，避免受到車輛撞擊，或是在醒目的位置貼、掛相應(yīng)標(biāo)語，提醒駕駛員注意；（2）加強(qiáng)宣傳教育，比如印發(fā)宣傳單、張貼教育海報(bào)等等，使人們自覺在線路周圍禁止進(jìn)行可能會(huì)導(dǎo)致線路短路的行為，比如放風(fēng)箏等；（3）加強(qiáng)與公安部門的配合，嚴(yán)打、防范破壞、盜竊等行為；（4）時(shí)常進(jìn)行線路檢查、設(shè)備檢修。

4 架空配電線路防雷措施

4.1 降低線路桿塔的接地電阻

當(dāng)絕緣子的數(shù)量和形式以及線路桿塔的尺寸、桿型被確定下來后，對架空配電線路防雷水平會(huì)產(chǎn)生影響作用的主要因素就是桿塔的接地電阻，所以架空配電線路防雷措施之一，便是降低線路桿塔的沖擊接地電阻，以增強(qiáng)架空配電線路的防雷性能，要降低接地電阻可以采取的措施有利用降阻劑或是使用接地模塊等。

4.2 架設(shè)耦合地線增強(qiáng)架空配電線路防雷性

通過在導(dǎo)線下面或其附近增設(shè)的架空地線，即耦合地線，能夠起到非常有效的防雷作用。它一方面能夠提高線路與避雷針兩者之間的耦合系數(shù)，使絕緣子串兩端的電壓，另一方面還能夠使雷擊電流有效的通過耦合地線分流。通過已有的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐證明，這個(gè)方法能夠起到顯著的防雷擊作用。

4.3 采用防繞擊避雷針增強(qiáng)架空配電線路防雷性

通過將水平短針安裝在避雷線上，一方面能夠擴(kuò)大避雷線對于線路的保護(hù)范圍，另一方面還能夠提高避雷線對于雷擊的吸引性能。這種措施的作用原理主要有三點(diǎn)，第一是與線性的物體相比，針型物體的引雷性能明顯更高，所以普通避雷線的引雷性肯定比不上安裝有水平短針避雷線的引雷性，安裝水平短針后避雷線的引雷效果則能有效提升；第二是水平方向的短針能夠有效吸引低空間繞擊弱雷，在很大程度上是繞擊率降低，但也不會(huì)引發(fā)反擊。不過，由于防繞擊避雷針的主要作用在于吸引弱電，然后再通過接地裝置將雷擊電流釋放出去，所以對于接地裝置應(yīng)當(dāng)具有較高的性能。

4.4 采用可控放電避雷針增強(qiáng)架空配電線路防雷性

安裝在桿塔頂部的具有特殊結(jié)構(gòu)的避雷針裝置。可控放電避雷針由儲(chǔ)能元件、動(dòng)態(tài)環(huán)、主針以及接地引下線等組成。其主要原理有以下兩點(diǎn)，第一，動(dòng)態(tài)環(huán)、主針分別通過非線性電阻和儲(chǔ)能元件與地絕緣，針頭電位處于浮動(dòng)狀態(tài)，電場比較均勻；第二，當(dāng)雷云來臨時(shí)，儲(chǔ)能裝置通過感應(yīng)雷云電場進(jìn)行儲(chǔ)能，當(dāng)超過設(shè)定的臨界值時(shí)儲(chǔ)能裝置向主針本體放電，使主針電位發(fā)生瞬時(shí)改變，此時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)電位仍保持不變，從而使主針針頭電場發(fā)生瞬時(shí)畸變，以期誘發(fā)上行先導(dǎo)，攔截雷電下行先導(dǎo)，使被保護(hù)物體免遭雷擊，并限制雷擊電流。因可控針主要作用原理為引雷，需要安裝的桿塔接地裝置泄流良好通道，以便泄放雷電流，因此土壤電阻率高處如巖石、沙土處不宜安裝。

4.5 采用安裝氧化鋅避雷器增強(qiáng)架空配電線路防雷性

線路避雷器與絕緣子串并聯(lián)安裝，當(dāng)雷電繞擊線路或雷擊桿塔在絕緣子串兩端產(chǎn)生過電壓超過避雷器動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器可靠動(dòng)作，利用閥片的非線性伏安特性，限制避雷器殘壓，使其低于線路絕緣子串的閃絡(luò)電壓；雷電流經(jīng)過避雷器泄放后，避雷器將工頻續(xù)流及時(shí)截?cái)啵€路兩端開關(guān)不會(huì)跳閘，系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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